蠕虫智能扩散形式化分析及权策略算法实现

抽象蠕虫扩散的一般过程,采用确定的有限自动机理论,对蠕虫扩散行为进行形式化描述。建立智能扩散自动机模型,为研究蠕虫扩散过程提供了一种直观的形式化手段。提出加权树策略,基于该策略设计智能扩散模型并详细阐述权策略的核心算法,描述蠕虫智能扩散的本质特征和执行过程。形式论证结果表明,该模型能够有效地刻画智能扩散的特征,实现基于堆遍历加权策略的扩散仿真。     

对等网络蠕虫建模与分析

对等网络蠕虫是威胁对等网络乃至Internet安全的一个重要问题。针对蠕虫扩散过程和对等网络拓扑的特点，构造了对等网络蠕虫传播模型；以Gnutella网络为研究实例，获取其拓扑快照数据，用以模拟蠕虫在Gnutella网络中的传播过程，从而验证模型的有效性，衡量对等网络蠕虫对P2P网络的危害。     

基于元胞自动机的网络蠕虫病毒传播仿真

针对模拟网络蠕虫病毒的传播,提出基于元胞自动机模型的网络蠕虫病毒传播的方法。将病毒的传播过程分为2个阶段,并分别对不同的阶段建模。经过仿真,可以获得不同状态的计算机系统的数量、蠕虫病毒的数量和病毒传播趋势等信息。结果表明,用元胞自动机模型仿真蠕虫病毒传播能够更清晰地反映出网络蠕虫病毒传播的趋势,与实际的蠕虫病毒传播符合较好。     

基于电子邮件蠕虫传播行为仿真研究

研究电子邮件蠕虫传播行为真实仿真问题.电子邮件蠕虫是造成电子邮件垃圾邮件泛滥的最主要的原因之一,使得计算机网络效率急剧下降,系统资源遭到严重破坏.为了能更好的对电子邮件蠕虫行为进行仿真,提出了一种基于用户行为和电子邮件网络拓扑结构相结合的电子邮件蠕虫传播模型方法,通过用户打开和检查邮件的概率来描述电子邮件用户的行为.方法能准确仿真蠕虫在网络拓扑中的传播.仿真结果表明,提出的新的蠕虫传播行为仿真方法能更加有效检测蠕虫传播特性,并对比分析了几组因素对蠕虫传播的影响,对进一步研究蠕虫的防御具有重要的意义.     

一种网络蠕虫的动态传播模型

研究蠕虫病毒的传播模型是为了更好地揭示蠕虫传播的规律,预测蠕虫爆发的规模。由于对影响蠕虫传播的因素考虑得不够周详,现有的传播模型还不能很好地模拟蠕虫的传播。针对网络蠕虫的具体传播过程,提出一种模型将网络环境变化和用户免疫过程对蠕虫传播的影响考虑进来,定义了新的感染率函数和免疫率函数,提出了蠕虫传播的动态模型。仿真实验表明,该模型能够较好地预测蠕虫的传播,具有一定的有效性。     

复杂网络中即时通信蠕虫病毒传播的研究

即时通信网络是在实际的Internet网络拓扑之上构建一层虚拟的网络拓扑,它遵循幂率分布。针对复杂网络的特点,在对即时通信网络拓扑结构进行分析的基础上,提出了一种即时通信蠕虫病毒的群体生灭模型。该模型以分析蠕虫病毒群体的概率分布来演化即时通信网络上蠕虫病毒的传播规律。模型分析表明即时通信蠕虫病毒的群体生灭模型分析结果与无标度网络上病毒的传播特性具有较好的一致性。     

基于SSFNet的蠕虫传播细粒度建模与仿真

流行病模型由于未考虑网络的各种因素,保真度较低.混合级建模能够对部分子网进行包级别的建模,但对蠕虫行为仍采用宏观建模,难以表现蠕虫本身的流量及其与背景流量间的互作用.针对现有方法的缺陷,本次研究设计并实现了保真度更高的基于SSFNet的蠕虫传播细粒度建模与仿真方法.该方法对蠕虫的主要功能模块进行了细节建模,能够反映网络拓扑、背景流量,以及扫描策略等因素,既有效地模拟了蠕虫在一定拓扑中的扩散,又能体现蠕虫传播给网络带来的影响.     

基于带权策略的蠕虫智能扩散

运用带权策略树建模方法,给出一种蠕虫智能扩散模型,描述蠕虫智能扩散的本质特征和执行过程,解决一般蠕虫不能感知目标环境及其改变,从而不能选择有效的扩散策略问题。针对该模型提出基于堆遍历的蠕虫智能扩散算法。分析和仿真实验结果表明,该模型能够灵活描述和实现较为普遍的扩散,具有较高的扩散效率。     

电子邮件病毒传播仿真模型及影响因素模拟

通过对传统sEIR模型进行扩展和修正,建立了一个适合模拟电子邮件（E-mail）病毒在网络系统内扩散的E-sEIR模型,并以此为基础研究了E-mail用户的邮件信息处理行为和反病毒技术支持等关键因素对E-mail病毒扩散的影响.从实验结果看,E-SEIR模型能够很好模拟E-mail病毒在网络系统中的扩散过程,同时也可用于E-mail信息网络中环境参数和某些病毒控制策略的模拟和评价.     

面向描述语言的蠕虫扩散过程形式化研究

建立典型的蠕虫扩散自动机模型,运用确定的有限状态自动机理论对蠕虫扩敞行为进行形式化描述,并且论证其正确性.本文提出一种扩敞描述语言,解决扩散自动机的形式描述、本质特征和执行过程问题.为研究蠕虫扩散行为提供一种更为直观的形式化手段.     

基于扩散树的网络蠕虫扩散系统设计

近年来，随着网络系统应用及复杂性的增加，网络蠕虫成为网络系统安全的重要威胁，因此研究网络蠕虫的扩散十分重要。作者首先给出扩散树模型，用扩散树来分析网络蠕虫的扩散行为，并对扩散行为进行形式化描述。然后提出一种基于扩散树的网络蠕虫扩散系统，给出系统模型，分析系统工作流程。该系统使得扩散具有智能性和可扩充性，能够提高扩散的效率。     

The combined impact of external computers and network topology on the spread of computer viruses

This paper aims to study the combined impact of external computers and network topology on the spread of computer viruses over the Internet. By assuming that the network underlying a recently proposed model capturing virus spreading behaviour under the influence of external computers follows a power-law degree distribution, a new virus epidemic model is proposed. A comprehensive study of the model shows the global stability of the virus-free equilibrium or the global attractivity of the viral equilibrium, depending on the basic reproduction number R₀. Next, the impacts of different model parameters on R₀ are analysed. In particular, it is found that (a) higher network heterogeneity benefits virus spreading, (b) higher-degree nodes are more susceptible to infections than lower-degree nodes, and (c) a lower rate at which external computers enter the Internet could restrain virus spreading. On this basis, some practical measures of inhibiting virus diffusion are suggested.     

动态演化的互联网病毒建模与分析

互联网是一个不断生长的无标度网络,在其生长过程中伴随着计算机病毒的传播。基于此,兼顾静态和动态网络上的病毒传播过程,建立了含有拓扑结构演化的计算机病毒传播模型,研究了网络增长速度、网络平均度以及计算机连接度对病毒传播的影响。实验结果表明,网络演化速度越快,病毒传播也越快。同时平均度较高的网络更有助于病毒的传播。此外,病毒在爆发期间主要集中在连接度较大的计算机上。所得结论对控制病毒传播意义重大。     

Modeling and Simulation Study of the Propagation and Defense of Internet E-mail Worms

As many people rely on e-mail communications for business and everyday life, Internet e-mail worms constitute one of the major security threats for our society. Unlike scanning worms such as Code Red or Slammer, e-mail worms spread over a logical network defined by e-mail address relationships, making traditional epidemic models invalid for modeling the propagation of e-mail worms. In addition, we show that the topological epidemic models presented by M. Boguna, et al. (2000) largely overestimate epidemic spreading speed in topological networks due to their implicit homogeneous mixing assumption. For this reason, we rely on simulations to study e-mail worm propagation in this paper. We present an e-mail worm simulation model that accounts for the behaviors of e-mail users, including e-mail checking time and the probability of opening an e-mail attachment. Our observations of e-mail lists suggest that an Internet e-mail network follows a heavy-tailed distribution in terms of node degrees, and we model it as a power-law network. To study the topological impact, we compare e-mail worm propagation on power-law topology with worm propagation on two other topologies: small-world topology and random-graph topology. The impact of the power-law topology on the spread of e-mail worms is mixed: E-mail worms spread more quickly on a power-law topology than on a small-world topology or a random-graph topology, but immunization defense is more effective on a power-law topology.     

基于拓扑结构的蠕虫防御策略仿真分析

提出了基于拓扑结构控制的蠕虫防御策略,并通过构建仿真模型对其进行了仿真验证分析.首先对蠕虫传播所依赖的拓扑结构的主要形式进行了分析,提出了相应的生成算法,并对算法的有效性进行了验证;随后提出了三种拓扑结构控制策略仿真模型;最后分别对这三种策略在不同拓扑结构下的蠕虫传播控制性能进行了仿真实验.实验结果证明:通过适当地控制拓扑结构,可以有效地遏制拓扑相关蠕虫传播.     

网络蠕虫扩散的研究

近年来,随着网络系统应用及复杂性的增加,网络蠕虫成为网络系统安全的重要威胁,因此研究网络蠕虫的扩散十分重要。本文介绍网络蠕虫以及扩散的基本定义,分析网络蠕虫的扩散机制,并在此基础上讨论基于P2P技术的网络蠕虫的特性,给出P2P网络蠕虫扩散的扫描策略以及相应算法。最后给出网络蠕虫研究的若干热点问题与展望。     

一种新的网络拓扑建模方法

网络拓扑结构能够很好地解决服从某种规律的网络传播行为问题,所以针对不同的预测和改善网络性能的目的,建立合适的网络拓扑模型是非常重要的。从复杂网络拓扑建模的角度出发,综合考虑了节点和链接的加入与消亡、节点的孤立、网络内新增的内部连接以及局域网内部的偏好连接等因素,提出了一个新的网络拓扑建模的方法NBSFN（New Base Scale Free Network）。运用Java和Matlab工具对结果进行了仿真研究,发现仿真结果能够很好地刻画出无标度、小世界等诸多特性。     

基于常数输入的蠕虫传播模型及其分析

针对蠕虫病毒提出了易感主机有常数输入并具有标准传染率的SIRS传播模型,考虑蠕虫病毒在传播期间主机总数的动态变化性,应用微分方程定性与稳定性理论对该模型进行分析, 讨论了不同因素对蠕虫病毒控制的影响。并利用Abilene网络分析了网络拓扑对病毒传播速率的影响。最后,通过CAIDA提供的蠕虫数据对该模型进行了检验。